Aktivita (termodynamika)

Aktivita je termodynamická veličina charakterizujúca veľkosť rozdielu chemického potenciálu v uvažovanom a referenčnom stave. Pojem aktivita definoval G. Lewis ako pomer fugacity uvažovaného a referenčného stavu. Ako referenčný stav pre kondezované látky sa najčastejšie voli fugacita čistej látky za teploty a tlaku systému (pozn. tento referenčný stav nie je idealizovaný príklad, fugacitný koeficient nie je jednotkový ). Pre plynné látky sa ako referenčná fugacita berie štandardný tlak 101 325 MPa ideálneho plynu (pozn jeho fugacitný koeficien je samozrejme rovný jednej).

Matematická definícia

$a_{i}={\frac {f_{i}}{f_{i}^{o}}}$

kde:

a_i - je aktivita zložky i

f_i - je fugacita zložky i

f^o_i - je fugacita zložky i v referenčnom stave

Ak si v definičnom vzťahu aktivity vyjadríme fugacity ako súčin mólového zlomku, fugacitného koeficientu a tlaku systému a za referenčný stav volíme čistu zložku i za tlaku a teploty systému dodtaneme:

$a_{i}={\frac {x_{i}\gamma _{i}P}{1\gamma _{i}^{o}P}}={\frac {\gamma _{i}}{\gamma _{i}^{o}}}x_{i}$

kde:

$\gamma _{i}$ - je fugacitný koeficient zložky i v systéme

$\gamma _{i}^{o}$ - je fugacitný koeficient čistej zložky i

Vzťah medzi chemickým potenciálom a aktivitou

Integrovaním definičného vzťahu fugacity medzi referenčným a konečným stavom a v súlade s definíciou aktivity dosadením za podiel fugacit aktivitu dostaneme vzťah medzi zmenou chemického potenciálu (v hodnotenom stave oproti referenčnému) a aktivitou v hodnotenom stave:

$\mu _{i}-\mu _{i}^{o}=RT\ln {\frac {f_{i}}{f_{i}^{0}}}=RT\ln {a_{i}}$